STRUKTUR DATA array stack dan queue

STRUKTUR DATA array stack dan queue OlehAries Indra Gunawan., S.Kom, MM

Compo Compo Compo VCD VCD VCD TV TV TV TV Stack = tumpukan • Suatu susunan koleksi data dimana data dapat ditambahkan dan dihapus selalu dilakukan pada bagian akhir data, yang disebut dengan top of stack • Stack bersifat LIFO (Last In First Out) • “Benda yang terakhir masuk ke dalam stack akan menjadi yang pertamakeluar dari stack

4 3 2 1 1 2 3 4 O U T I N Operasi Stack • Push : digunakan untuk menambah item pada stack pada tumpukan paling atas • Pop : digunakan untuk mengambil item pada stack pada tumpukan paling atas • Clear : digunakan untuk mengosongkan stack • IsEmpty : fungsi yang digunakan untuk mengecek apakah stack sudah kosong • IsFull : fungsi yang digunakan untuk mengecek apakah stack sudah penuh

Stack with Array of Struct • Definisikan Stack dengan menggunakan suatu struct • Definisikan konstanta MAX_STACK untuk menyimpan maksimum isi stack • Elemen struct Stack adalah array data dan top untuk menadakan posisi data teratas • Buatlah variabel tumpuk sebagai implementasi dari struct Stack • Deklarasikan operasi-operasi/function di atas dan buat implemetasinya

Program Stack • Contoh deklarasi MAX_STACK #define MAX_STACK 10 • Contoh deklarasi STACK dengan struct dan array data typedef struct STACK{ int top; int data[10]; }; • Deklarasi/buat variabel dari struct STACK tumpuk;

Program Stack (2) Inisialisasi Stack • Pada mulanya isi top dengan -1, karena array dalam bahasa C dimulai dari 0, yang berarti bahwa data stack adalah KOSONG! • Top adalah suatu variabel penanda dalam Stack yang menunjukkan elemen teratas data Stack sekarang. Top Of Stack akan selalu bergerak hingga mencapai MAX of STACK yang menyebabkan stack PENUH!

Program Stack (2) Ilustrasi Stack pada saat inisialisasi!

Program Stack (3) Fungsi IsFull • Untuk memeriksa apakah stack sudah penuh? • Dengan cara memeriksa top of stack, jika sudah sama dengan MAX_STACK-1 maka full, jika belum (masih lebih kecil dari MAX_STACK-1) maka belum full

Program Stack (4) • Ilustrasi Stack pada kondisi Full

Program Stack (5) Fungsi IsEmpty • Untuk memeriksa apakah data Stack masih kosong? • Dengan cara memeriksa top of stack, jika masih -1 maka berarti data Stack masih kosong!

Program Stack (6) Fungsi Push • Untuk memasukkan elemen ke data Stack. Data yang diinputkan selalu menjadi elemen teratas Stack (yang ditunjuk oleh ToS) • Jika data belum penuh, • Tambah satu (increment) nilai top of stack lebih dahulu setiap kali ada penambahan ke dalam array data Stack. • Isikan data baru ke stack berdasarkan indeks top of stack yang telah di-increment sebelumnya. • Jika tidak, outputkan “Penuh”

Program Stack (7)

Program Stack (8) Fungsi Pop • Untuk mengambil data Stack yang terletak paling atas (data yang ditunjuk oleh TOS). • Tampilkan terlebih dahulu nilai elemen teratas stack dengan mengakses indeksnya sesuai dengan top of stacknya, baru dilakukan di-decrement nilai top of stacknya sehingga jumlah elemen stack berkurang.

Program Stack (10) • Fungsi Print • Untuk menampilkan semua elemen-elemen data Stack • Dengan cara me-loop semua nilai array secara terbalik, karena kita harus mengakses dari indeks array tertinggi terlebih dahulu baru ke indeks yang lebih kecil!

Fungsi Peek • Digunakan untuk melihat top of stack

Contoh Aplikasi Stack Evaluasi ekspresi matematika yang ditulis dengan notasi polish (postfix) diberikan sebuah ekspresi aritmatika postfix dengan operator [‘.’, ‘:’, ‘+’, ‘-”, ‘^’], dan operator mempunyai prioritas (prioritas makin besar, artinya makin tinggi) sebagai berikut :

Studi Kasus Stack • Pembuatan Kalkulator SCIENTIFIC • Misalkan operasi: 3 + 2 * 5 • Operasi di atas disebut notasi infiks, notasi infiks tersebut harus diubah lebih dahulu menjadi notas postfix • 3 + 2 * 5 notasi postfiksnya adalah 3 2 5 * +

3 + 2 * 5 stack posftix Studi Kasus Stack (2) – Infix to Postfix • Baca soal dari depan ke belakang • Jika berupa operand, maka masukkan ke posftix • Jika berupa operator, maka: • Jika stack masih kosong, push ke stack • Jika derajat operator soal > derajat operator top of stack • Push operator soal ke stack • Selama derajat operator soal <= derajat operator top of stack • Pop top of stack dan masukkan ke dalam posfix • Setelah semua dilakukan, push operator soal ke stack • Jika sudah semua soal dibaca, pop semua isi stack dan push ke postfix sesuai dengan urutannya

Studi Kasus Stack (3)

Contoh lain • a+b*c-d • Stack (kosong) dan Postfik (kosong) • Scan a • Postfik: a • Scan + • Stack: + • Scan b • Postfik: ab • Scan *, karena ToS (+) < *, maka add ke Stack • Stack: +*

Contoh • Scan c • Postfik: abc • Scan –, karena * > -, maka pop Stack, dan add ke Postfik • Stack: + • Postfik: abc* • Karena + >= -, maka pop Stack, dan add ke Postfik, karena Stack kosong, maka push – ke stack • Stack: - • Postfik: abc*+ • Scan d • Postfik: abc*+d • Karena sudah habis, push ToS stack ke Posfix • Postfix: abc*+d-

Postfix Evaluator • Scan Postfix string dari kiri kekanan. • Siapkan sebuah stack kosong. • Jika soal adalah operand, tambahkan ke stack. Jika operator, maka pasti akan ada minimal 2 operand pada stack • Pop dua kali stack, pop pertama disimpan dalam y, dan pop kedua ke dalam x. Lalu evaluasi x <operator> y. Simpan hasilnya dan push ke dalam stack lagi. • Ulangi hingga seluruh soal discan. • Jika sudah semua, elemen terakhir pada stack adalah hasilnya. • Jika lebih dari satu elemen, berarti error!

Contoh 325*+

STRUKTUR DATA array stack dan queue